酸性锌锰电池

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2、充电电池：介绍铅蓄电池
负极：Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
（ +）
（ -）
正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O PbO2 + 4H+ + 2SO42- + Pb 2PbSO4+ + 2H2O
3、其他高能电池：
镍镉电池——体积小，寿命长，污染重 镍氢电池——解决了污染问题
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（2）原电池的构成条件
实验2：探究原电池（系统）的构成条件—设备、性能、协调
序号 电极组合 4 铁、铜 2 锌、铜 5 铁、碳棒 3 锌、锌 1 铁、铁 6 铁、碳棒 7 锌、铜
溶液 CuSO4 HCl 稀硫酸 CuSO4 HCl 无水乙醇 蔗糖 现象 指针偏转 指针偏转 指针偏转 指针不偏转
指针不偏转
资料来源：中国有色金属科技信息网 http://www.cnitdc.com/
我国电力81%左右靠火力发电！
2
1、化学能转化成电能的工作系统 火电站的工作原理
化学能
煤炭
Fra Baidu bibliotek热能
燃烧设备
机械能
蒸汽机
电能
发电机 3
机械能 电能 化学能 热能 我国煤炭热电转换率仅为 33% 左右，比发达国
家低10个百分点（信息来源：国务院国有资产监督 委员会。http://www.sasac.gov.cn/index.html ） 发电机
现象
Zn+2H+→Zn2++H
解释原因
2↑
２、铜片插入稀硫酸 ３、锌片和铜片上端用导线连 铜片上有大量气泡 接后插入稀硫酸 ４、锌片和铜片之间接电流计 ５、用干电池判断电流方向
电流计指针偏转 铜片-正，锌片-负
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思考：
（1）为什么电流表的指针发生偏转？ （2）为什么实验3中铜片上会产生气泡，锌片上的气泡 比原来少了？ （3）以上实验是否说明锌片和铜片的活动性在这样的 环境中改变了？ （4）锌片和铜片的质量有无变化？ （5）溶液中的[H+]有何变化？
镁作为牺牲阳极保护钢不受腐蚀
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演示实验：水果电池
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工 作 系 统
能量输入多
设备 性能
协调
火力系统（复杂）
功能输出大，能损多
能量输入少
电池系统（简单）
功能输出小，能损少
系统之间优势互补，系统本身需要优化
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二、发展中的化学电源
1、干电池
（1）酸性锌锰电池 （2）碱性锌锰电池
电解质导电性更好，负极由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长， 放电电流大幅度提高。寿命延长。
煤炭 燃烧设备 蒸汽机
工 作 系 统
设备
性能 协调
复杂系统 能量损耗多 简单系统 能量损耗少
火力发电是一个复杂系统！
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2、原电池—化学能转化成电能的简单系统
实验1：探究原电池（系统）的工作原理——系统的本质
实验步骤 １、锌片插入稀硫酸
无现象 铜与硫酸不反应 H+从铜片上得到电子 电子定向移动形成电流 锌片上产生大量气泡
(7)
NaOH
NaCl
(8)
(9)
结论：
除了（1）（6） 10 其他都是原电池。
需要注意
1、注意隐蔽的闭合回路，不一定有导线连接。
2、失去电子的一极作为负极。
3、电极和电解质溶液反应，包括在外界环境干 预下与溶质、溶剂的反应。
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拓展应用：解释下列现象
（ 1 ）实验室制备氢气，用 粗锌比纯锌反应速度快？在 硫酸中加入几滴硫酸铜溶液 能使制取氢气的速度加快。
锂离子电池——重量轻，无污染
燃烧电池——能量转换率高，无污染
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介绍几个有关电池的网站
http://www.battery-info.com/ (中国电池信息网) http://www.battery.com.cn/ （中国电池网） http://www.libattery.com.cn/ （中国锂电池网） http://www.batterypub.com/ （电池网-学术网站） http://www.dianch.com/ （电池网） http://www.dianchi365.com/ (中国环保电池网) http://www.miningbattery.com/(矿灯电池网) http://www.industrialbattery.com.cn/(中国工业电池网) http://www.cnfuelcell.com/ (中国燃料电池网) http://www.bw88.cn/ (电池世界网)
（6）哪一个极作为负极？
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（1）原电池及其工作原理
●定义：化学能转化成电能的装置叫做原电池。
●工作原理（本质）——氧化还原反应 负极（-）锌片：Zn-2e==Zn2+ ，氧化反应 正极（+）铜片：2H++2e==H2↑，还原反应 总反应： Zn+2H+→Zn2++H
2↑
A
Cu
H+
Zn
SO42－
H+
（2）轮船在海水中行驶比在 河水中行驶更易受到腐蚀。避 免这种情况可采用什么措施？
（3）用铝质铆钉来铆接铁板，铁 板不易生锈；用铜质铆钉来铆接 就容易生锈。
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拓展应用：解释下列现象 （4）镀层破损后，为什么镀锌钢板（白铁）比镀锡钢板（马 口铁）耐腐蚀？
（5）解释外加电流的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法（ 钢闸门示意图）。
巩固练习
下列装置哪些属于原电池，请说明理由。 如是，请指出正极、负极。
A
Zn Cu Al
A
Ag
生铁 Cu
Zn
甘油
AgNO3
盐酸
H2SO4
(1)
(2)
(3)
(4)
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A
Fe Cu Zn
A
Cu Zn
A
盐桥
Cu
FeCl3
H2 SO4
H2SO4
H2 SO4
H2 SO4
(5) A
Al Mg Fe
(6) A
C
化学能与电能
执 教 毛 东 海
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一、化学能与电能的相互转化 资料：1990至2002年我国人均耗电量变化
人均每年耗电量(千瓦时) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 156.3 118.1 93.1 61.2 42.4
1990年
1993年
1996年
1999年
2002年
正极反应式
Cu2++2e→Cu
2H++2e → H2↑ 2H++2e → H2↑
负极反应式 Fe-2e→Fe2+ Zn-2e → Zn2+ Fe-2e→Fe2+
总反应方程式 Fe+Cu2+→ Fe2++Cu
Zn+2H+→Zn2++H2↑ Fe+2H+→Fe2++H2↑
指针不偏转
指针不偏转
结论：
（1）设备：两个电极、电解质溶液。 （2）性能：两个电极均导电，且活动性不同；至少 一个电极和电解质溶液能反应。 （3）协调：电极、电解质溶液之间必须形成闭合回路。8